Предварительно обнаружена небольшая звезда, которая проносится через центр нашей галактики с планетой на буксире. Если это подтвердится, эта пара установит новый рекорд самой быстрой экзопланетной системы, с почти вдвое превышением скорости движения нашей Солнечной системы в Млечном Пути.
Об этом рассказывают в американском Национальном управлении по аэронавтике и исследованию космического пространства (NASA).
По предварительным данным, планетная система движется со скоростью не менее 540 километров в секунду.
"Мы считаем, что это так называемый мир супер-Нептуна, вращающийся вокруг звезды малой массы на расстоянии, которое находилось бы между орбитами Венеры и Земли, если бы она была в нашей Солнечной системе", - сказал Шон Терри, постдокторский исследователь из Университета Мэриленда и Центра космических полетов НАСА имени Годдарда. Он является ведущим автором соответствующего исследования, опубликованного в The Astronomical Journal 10 февраля.
Поскольку звезда такая тощая, то ее планета находится далеко за пределами зоны жизнеспособности.
"Если так, то это будет первая планета, когда-либо найденная на орбите сверхскоростной звезды", - отметил Терри.
Пара объектов была впервые замечена опосредованно в 2011 году благодаря случайному выравниванию. Команда ученых прочесывала архивные данные MOA (Микролинзовые наблюдения в астрофизике) -- совместного проекта, сосредоточенного на микролинзовом обзоре, проводимом с помощью обсерватории Кентерберийского университета Маунт-Джон в Новой Зеландии -- в поисках световых сигналов, которые бы указывали на присутствие экзопланет, то есть планет за пределами нашей Солнечной системы.
Микролинзирование происходит потому, что присутствие массы искривляет ткань пространства-времени. Каждый раз, когда появляется объект, дрейфующий вблизи фоновой звезды, свет от звезды искривляется, проходя сквозь искривленное пространство-время вокруг этого близкого объекта. Если выравнивание близко к идеальному, искривление вокруг объекта может действовать как естественная линза, усиливая свет фоновой звезды.
В этом случае сигналы микролинзирования обнаружили пару небесных тел. Ученые определили их относительные массы (одно из них примерно в 2300 раз тяжелее другого), но их точные массы зависят от того, как далеко они находятся от Земли. Это похоже на то, как меняется увеличение, если вы держите лупу над страницей и двигаете ее вверх и вниз.
"Определить соотношение масс легко", - говорит Дэвид Беннетт, старший научный сотрудник Университета Мэриленда и Центра Годдарда, который является соавтором новой статьи и возглавлял первое исследование в 2011 году. "Гораздо сложнее вычислить их фактическую массу".
Команда открывателей 2011 года подозревала, что микролинзованные объекты могут быть двумя вариантами. Это либо звезда, которая примерно на 20 процентов массивнее нашего Солнца, и планетой, которая примерно в 29 раз тяжелее Земли. Или же это более близкая планета-изгой, которая примерно в четыре раза превышает массу Юпитера и имеет спутник, меньше Земли.
Чтобы выяснить, какое объяснение более вероятно, астрономы проанализировали данные обсерватории Кека на Гавайях и спутника Гая Европейского космического агентства. Если бы эта пара была планетой-изгоем и спутником, они были бы фактически невидимыми -- темными объектами, затерянными в чернильной пустоте космоса. Но ученые могли бы идентифицировать звезду, если бы альтернативное объяснение было правильным (хотя орбитальная планета была бы слишком тусклой, чтобы ее можно было увидеть).
Они нашли наиболее вероятного подозреваемого, расположенного на расстоянии около 24 000 световых лет от нас, в пределах галактической выпуклости -- центрального узла, где звезды более плотно упакованы. Сравнив расположение звезды в 2011 и 2021 годах, команда вычислила ее высокую скорость.
Но это только ее движение в двухмерной плоскости; если она также движется к нам или от нас, она должна двигаться еще быстрее. Ее настоящая скорость может даже превышать вторую космическую скорость галактики, которая составляет около 600 километров в секунду. Если это так, то планетной системе суждено в будущем путешествовать по межгалактическому пространству еще много миллионов лет.
"Чтобы быть уверенными, что недавно идентифицированная звезда является частью системы, которая вызвала сигнал 2011 года, мы хотели бы посмотреть еще раз через год и увидеть, движется ли она на нужное расстояние и в нужном направлении, чтобы подтвердить, что она пришла из той точки, где мы обнаружили сигнал", - сказал Беннетт.
"Если наблюдения с высоким разрешением покажут, что звезда просто остается в том же положении, тогда мы сможем точно сказать, что она не является частью системы, которая вызвала сигнал", - сказала Апарна Бхаттачария, научная сотрудница Университета Мэриленда, и Центра Годдарда, которая является соавтором новой статьи. "Это означает, что модель планеты-изгоя и экзоспутника является наиболее вероятной".
Грядущий космический телескоп NASA "Нэнси Грейс Роман" поможет нам выяснить, насколько распространены планеты вокруг таких быстрых звезд, и может дать подсказки о том, как эти системы ускоряются. Миссия телескопа исследует галактическую выпуклость, сочетая большой обзор космоса с четким разрешением.
"В этом случае мы использовали телескоп MOA с его широким полем зрения, а также телескопы Кек и Гая с их более четким разрешением, но благодаря мощному зрению Роман и спланированной стратегии съемки нам не придется полагаться на дополнительные телескопы. Роман сделает все это", - сказал Терри.